انگور دریایی اوکیناوا اسرار تکامل گیاهی را آشکار می‌کند

انگور دریایی
0 ۱۶

انگور دریایی و فرآیندهای تکاملی

محققان در موسسه علوم و فن‌آوری اوکیناوا اخیراً ژنوم انگور دریایی را رمز گشایی کردند تا در مورد مورفولوژی منحصر به فرد این گیاه یاد بگیرند و به کشاورزان در کشت مناسب جلبک دریایی آبدار کمک کنند.

دکتر Asuka Arimoto، اولین نویسنده این مطالعه گفت:

بسیاری از کشاورزان با مشکلات ناشی از انگورهای دریایی روبرو هستند. امروزه آنها نمی‌دانند که چرا چنین مشکلی رخ می‌دهد. اطلاعات ژنتیکی ما می‌توانند به آن‌ها نشان دهد که کدام ژن‌ها در حال ایجاد چنین مشکلاتی هستند. محققان می‌توانند با فهرستی از تمام ژن‌های کنترل رشد انگور دریایی به کشاورزان کمک کنند که گیاهان معیوب را هنگام برداشت، تشخیص دهند.

این تحقیق همچنین می‌تواند به کنترل گسترش جلبک‌های دریایی سبز کمک کند که با از دور خارج کردن گونه‌های گیاهی محلی در دریای مدیترانه و اقیانوس آرام به محیط زیست آسیب می‌رساند.

دانشمندان تمام ژن انگور دریایی را رمزگشایی کرده و آن را با 15 ژنوم منتشر شده گیاهی، جمع آوری شده از جلبک های تک سلولی، گونه‌ای از خزه، برنج و رشادی گوش‌موشی مقایسه کردند. این تحقیق ژن‌های کلیدی را آشکار ساخت که به انگور دریایی، یک ارگانیسم تک سلولی اجازه می‌دهد تا به شکل پیچیده عمل کند و سودمندی استفاده از جلبک‌ها برای کشف فرآیندهای تکاملی در گیاهان سبز را نشان می‌دهد.

ژن‌های تعیین کننده

توپ های سبز کوچک انگور دریایی موقع جویدن طعم شورمزه دلپذیری ایجاد می‌کند. در ژاپن، این بافت حساس به نام “puchi puchi” شناخته شده است. واحد ژنومیک کنجکاو بود که چگونه گیاهی که از یک سلول ساخته شده‌است می‌تواند به این شکل خارق‌العاده تبدیل شود و در نتیجه به انگور دریایی بافت منحصر به فرد دهد.

Arimoto گفت:

هنگامی که ما این پروژه را آغاز کردیم، ژنوم جلبک سبز رمزگشایی نشده بود. کاملاً مشخص نبود که چه تعداد ژن‌ و هورمون‌های گیاهی محرک رشد در این جلبک وجود دارند.

محققان موفق به تجزیه و تحلیل ژنوم با کیفیت بالا از یک گیاه umi-budo شدند و آن را با ژنوم های گیاهی شناخته شده مقایسه کردند تا ببینند آیا برخی از ژن‌ها در مقادیر مختلف بین آنها ظاهر می شوند. نتایج نشان می‌دهد که انگور دریایی دارای یک مجموعه گسترده از ژن‌ها هستند که گمان می‌رود از یک مجموعه ژن‌های مرکزی که در نیای مشترک گیاهان سبز یافت می‌شوند، به ارث رسیده است.

در میان این ژن‌ها، ژن‌هایی هستند که تنظیم کننده‌های حمل و نقل هسته‌ای (پروتئین‌هایی که به کنترل چگونگی حرکت اطلاعات میان هسته‌ها و سیتوزول، کمک می‌کنند) را کد می‌کنند. در ارگانیسم های جند هسته‌ای، تنظیم کننده‌های حمل و نقل، کل سلول‌ها را فقط برای دریافت سیگنال های خاص سازگار می‌کنند.

در umi-budo، یک ارگانیسم تک سلولی، این پروتئین‌ها برای هسته‌های تکی در سلول یک‌سان عمل می‌کنند. این مکانیزم به سلول‌های تکی اجازه می‌دهد که با وجود نداشتن غشا سلولی برای جدا کردن یک منطقه از منطقه دیگر، شکل‌های پیچیده به خود بگیرند. بدون تنظیم کننده‌های حمل و نقل هسته‌ای، انگور دریایی نمی‌تواند در شکل خوشه‌های خاص خودش رشد کند.

انگور دریایی در مقایسه با دیگر جلبک دریایی، ژن‌های اضافی برای کد کردن پروتیین هومیوباکس دارد که به تنظیم رشد فیزیکی گیاهان کمک می‌کند. Arimoto گفت که پروتئین‌های هومیوباکس در ژن‌های حیاتی سوئیچ می‌کنند تا آنها را روشن یا خاموش کنند، که باعث تحریک فرایندهای سلولی و ساختار آناتومی ارگانیسم را شکل می‌دهد.

کمک به کشاورزان و فراتر از آن

در آینده، واحد ژنومیک امیدوار است که بیان ژن را به گونه‌ای تحلیل کند که در طول چرخه حیات انگور دریایی رخ می‌دهد. به عنوان مثال، شواهد نشان می‌دهند که ژن‌های خاص هومیوباکس به شدت در گرده و تخم‌های گیاهان خشکی بیان می‌شوند. آن‌ها ممکن است اهمیت مشابهی در مراحل اولیه زندگی umi – budo داشته باشند. همانطور که کشت انگور دریایی از اوکیناوا فراتر می‌رود و از سرتاسر اقیانوس آرام عبور می‌کند، این اطلاعات ژنومی به کشاورزان کمک می‌کند تا راهبردهای رشد موثرتری ایجاد کنند.

همراهان گرانقدر بیولند، شما می‌توانید مقاله خبر فوق را از اینجا بخوانید.

منبع:

yon.ir/NMs3k

ارسال یک پاسخ

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.